成果简介
电磁干扰（EMI）屏蔽对于保护生物和电子设备免受电磁波（EMW）的影响至关重要。然而，迄今为止，对材料在EMI屏蔽过程中的热成因的研究一直被忽视。本文，中国矿业大学（北京）Haizhou Liu，中国科学院化学研究所Ying Xu,等研究人员在《J. Mater. Chem. C》期刊发表名为“Skin-like copper/carbon nanotubes/graphene composites and low thermogenesis during electromagnetic interference shielding”的论文，研究提出开发了一种绿色方法来制备由金属铜/碳纳米管（CNT）/石墨烯纸（MCGP）组成的皮肤状EMI屏蔽材料，其中金属铜附着到CNT/石墨烯复合材料层的表面，分别类似于皮肤的表皮和真皮。
MCGP在EMI屏蔽期间表现出低热发生，在100 W m−2的环境电磁功率密度下，MCGP的能量吸收效率（Eae）计算为0.30 W m−1。当MCGP和聚二甲基硅氧烷（PDMS）制备为1mm厚的复合材料时，其理论升温速率（TR）在100 W m−2时仅为0.021°C min−1。此外，通过将MCGP与PDMS和CNT/石墨烯泡沫（CF，类似于皮肤的皮下组织）结合而制备的MCGP/CF/PDMS复合材料在8.2GHz下显示出70.2dB的高EMI屏蔽效率（SE）。计算结果表明，当EMW入射到MCGP侧时，复合材料在100 W m−2时仍保持仅0.012°C min−1的低理论TR。总之，MCGP的发展为减少EMI屏蔽材料的发热提供了一个范例，并在提高屏蔽材料的性能稳定性方面具有巨大潜力。
图文导读
图1、 （a） MCGP的制造示意图。（b）在rGO上生长的金属Cu被Zn还原的扫描电子显微镜（SEM）图像。（c）压缩后互连的Cu网络结构的SEM图像。
图2、 （a）拉曼光谱和（b）GO，（c）GP和（d）CGP的XPS C1s光谱
图3、电磁干扰SE和MCGP/PDMS的产热作用图示
图4、 (a) MCGP/CF/PDMS的PS和FS的SEA和(b) SER。(c) MCGP/CF/PDMS的PS和FS的各种数据。
图5. EMW的EMI屏蔽机制分别从MCGP和CF侧进入MCGP/CF/PDMS。
小结
结构和形态特征分析表明，MCGP是通过绿色化学方法成功制备的，无需高温工艺和危险化学品。结合CF的高吸收特性，该复合材料在屏蔽电磁波和保护沙漠或太空环境中易受电磁波干扰的高精度芯片方面具有很大的潜力，同时具有良好的热稳定性。
文献：https://doi.org/10.1039/D2TC04552
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